混合 Qubit-Qutrit 量子电池：非经典性与能量性能

我们提出并分析了一种基于混合自旋 1/2 和自旋 1 系统的混合 qubit-qutrit 量子电池（QB），该系统通过各向异性海森堡交换耦合与均匀磁场中的相互作用。通过 l1 范的相干性和负性来 characterize 系统的非经典性，这两个量度分别衡量量子相干性和纠缠。通过评估 ergotropy、power 和 capacity 等关键指标来评估量子电池的性能。我们的结果表明，ergotropy 和 power 均呈现振荡性动力学，而 capacity 随时间保持恒定。我们进一步研究了系统参数和磁场强度对量子关联和电池性能的影响，证明了非经典性在提高能源存储效率方面发挥着关键作用。重要的是，我们将理论模型与可在实验中实现的镍-自由基分子复合物相联系，表明即使在室温下，量子相干性、纠缠以及高效能源存储仍然得以维持。这些发现为在固体态分子平台上实现混合 qubit-qutrit 量子电池提供了现实可行的路径。